論“五育融合”在新工科專業課中的實踐

［摘 要］ “五育融合”需要就不同的課程展開新的視野格局、切入點、角度和策略，推進教與學全面培養體系的構建。“地下水水文學”課程作為一門專業基礎課具有重大的價值和豐富的精神，必須呈現出新的發展態勢以符合課程思政要求。當前面臨的問題集中在融合意識、融合措施和融合過程等方面。從育人假設、育人階段、育人實踐、育人理念、育人思維和育人能力六個方面探索“五育融合”的實踐策略，在基礎課教學中體現出創新性價值，對“地下水水文學”課程的融合式發展具有重大意義。

［關鍵詞］ 五育融合；地下水水文學；發展態勢；實踐

［基金項目］ 2023年度國家自然科學基金聯合基金項目“渭河流域數字孿生灌區構建與智慧調控”（U2243235）

［作者簡介］ 林 琳（1981—），女，河南新鄉人，博士，武漢大學水利水電學院副教授，主要從事地下水水文學研究；黃 爽（1972—），女，山西運城人，博士，武漢大學水利水電學院副教授，主要從事地下水與土壤環境研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）20-0014-04 ［收稿日期］ 2023-04-27

引言

“五育融合”推動基礎教育高質量發展逐漸成為當前基礎教育改革和發展的熱點、趨勢、前沿［1］。“地下水水文學”課程是水文學的一門分支學科，與地質學、地理學、氣候學、地表水水文學、土壤學有密切聯系，其知識點背后蘊含的價值與精神非常豐富。作為一門專業基礎課，要想達到高質量發展，建設高質量體系，必須以“五育融合”為前提，即大力發展素質教育，促進德育、智育、體育、美育、勞動教育和新工科專業課程的有機融合。結合新工科存在“交融化、數據化、智能化”的學科特性，為本科生提供綜合性學習體驗很有必要。

當前面臨的問題集中在融合意識、融合措施和融合過程等方面。第一，《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010—2020年）》在中國教育發展中起到了巨大的推動、引領作用，而當前《中國教育現代化2035》在不同領域、不同專題上實現了具體化，即國家需要就不同的課程展開更廣的視野格局，以及新的切入點、角度和策略。第二，秉承教育部關于《高等學校課程思政建設指導綱要》，明確將思想政治教育貫穿人才培養體系，提升高校人才培養質量［2］。要育好人，育出理想的人，育出遵守各專業職業道德與規范的人，一定要通過“五育融合”的方式。第三，教育的高質量發展有很多路徑，只有堅持并重視“五育融合”才能保證不走彎路，才能保證基礎課程在傳統背景下呈現新的發展態勢。本文從“五育是什么”出發，結合課程教學特點、內容分析、學情分析，確定本課程的“五育”教學目標，挖掘“五育”元素的融合切入點和教育目標，進行“五育融合”教學實踐，探索專業課程開展“五育融合”的教學改革實施方法。

為了分層次、分階段理解“五育”如何更加科學合理地應用于“地下水水文學”課程，本文探討了以育人假設對應地下水的運動規律探求，以育人階段分析地下水資源評價內容的逐層推進，以育人實踐探尋融合視野下的地下水調控，以育人理念指導地下水管理，以育人思維指導地下水環境的防控措施，以育人能力提升地下水數值模型的應用效率問題。

一、育人假設與地下水的運動

達西定律首次對地下水的運動進行定量描述；達西滲流實驗是在飽和水流條件下通過大量穩定流實驗得出的［3］；潛水含水層中地下水運動的基本方程以裘布依假定為基礎進行簡化。以上關于地下水運動的基本理論是以假設為前提的，沒有這些假設就沒有現代地下水水文學的發展。教育學中“五育融合”的育人假設不是將“五育”分裂開來，而是認為任何一種教育行為都同時包含了德智體美勞的可能性，預設人的成長發展不僅是“全面發展”，更是“融合發展”。教師在課堂上講授基于假設的達西定律和地下水運動的基本方程，科學家將其應用于實踐中，并在實踐中發展地下水運動的基本理論，開創非達西流和基于大孔隙的地下水運動方程，專業課的教育也因此而得以進步，推動了學生在課堂上學習的深度和廣度。

大學生具有很強的可塑性，他們的成長有無限可能，正因為如此，對大學生進行基于“育人假設”的專業課教育十分必要。“五育”是教育的多維可能性，基于地下水運動理論中的物理因素假設，將之蘊含于課堂教學中，引領學生嘗試運用這些原理探究新的發展，提高教育質量，整體優化教學效果，實現人才培養目標。

二、育人階段與地下水資源評價

地下水資源評價首先要分析地下水資源特點及全社會用水特點，明確地下水資源評價的任務，確定地下水資源分析計算的內容，進而提出區域地下水資源評價方法［4］，這是逐階段推進的過程，體現出了“五育”缺一不可，對應了育人階段是一個發展的階段。具體表現為：（1）自然資源特點及社會性特點對應了“德”，當前對自然資源的保護得到了前所未有的重視，社會經濟水平不斷發展，不合理、不合法的地下水資源濫用和無序開采違背了教育中的“德”，只有遵循一定的開采規律，才能更好保護珍貴的水資源；（2）評價任務對應了“體”，處于“育人階段”的實踐過程，需要收集和整理大量的地下水和水文地質數據資料，尤其在當前大數據背景下，具備足夠的體能很有必要；（3）分析計算對應了“智”，在采用高性能計算機和人工智能計算方法的過程中，智育得到了更好的體現；（4）評價方法體現了“美”和“勞”，通過對多種評價方法進行對比找到最優解，是一種美育的審視，采用最優解進行評價，需要付出一定的勞動。以上分析是對教育的整體性或完整性倡導，體現了“育人階段”的發展，也是完成地下水資源評價的必需步驟。為避免“五育沒有并舉”“五育不夠貫通”造成“五育沒有共生”，應該著重于實踐方式或落實方式。

區域地下水均衡法的內容是進行地下水資源評價的一種重要方法，包括劃分均衡區、確定均衡要素、確定用水量、對不同補給條件下的不同灌區進行地下水資源評價，這是“五育”逐步貫通的過程。前兩項內容是對研究區域水資源的識別，涵蓋了社會各行業對均衡區劃分的德育、確定均衡要素的智育和參數匹配效果的美育；后兩項內容則主要體現了多項用水量計算過程中的體育和勞育，讓學生在進行綜合性任務的過程中追求“五育”共生共長的最高境界。

三、育人實踐與地下水調控

毫無疑問，教育之育人在于行動和實踐，具有動詞特性。對于地下水動態監測預報，只有將實時觀測和分析研究地下水動態變化過程納入實踐，才能了解和掌握地下水運動規律，從而對地下水進行合理的調控和管理，使之向著可持續發展的方向進行。針對我國南方不同的漬害低產田需要提出不同的治理措施，比如田內蓄水致漬對應的解決方案為選擇合適的灌溉水源并改種作物，因澇致漬的解決方案為田間排澇工程配套的完善。總體來說，這些都是教育在行動的最好體現，根據客觀情況，實事求是地解決不同地下水問題，實現地下水合理調控。對于北方平原地區，解決旱澇鹽漬問題的原則是充分利用地表水、合理開發地下水和適當引用外區來水，其中配置的“度”就在于教育中的行動力。何為“合理”、何為“適當”，反映了對地下水動態的控制要求，需要在實踐中具體問題具體分析，這對學生的行動力做出了考驗。地下水調控涉及的概念、核心問題和實踐參與是五育融合的具體體現，而相應的綜合性實踐作業是全方位實現育人目標的實踐。

四、育人理念與地下水管理

育人質量提升的主要瓶頸和難題在于“育人理念”，在新的歷史階段應該提出新的教育理念，“融合理念”可有效避免各育之間相互割裂、對立，甚至相互矛盾。《地下水管理條例》（2021年）指出，地下水管理堅持統籌規劃、節水優先、高效利用、系統治理的原則。地下水管理的技術方法包括水文地質勘察技術方法、地下水信息的現代化管理方法、地下水優化管理與決策的技術方法。水文地質勘察技術方法屬于科學研究工作，體現了“勞育論”和“體育論”，其最新的理念為重視水文環境，加強環境立法；地下水信息的現代化管理方法在當前人工智能和大數據的背景下，可以涵蓋多種功能，包括信息采集、定時上報、智能報警、數據存儲和遠程維護，體現了“智育論”；地下水優化管理與決策的技術方法是一種全新的理念，優化需要具有數學基礎、最優性條件、各種求解方法和智能算法，充分體現了“德育論”“智育論”和“美育論”，為“五育融合”帶來了新的發展方向。

五、育人思維與地下水環境

教育和科學研究相輔相成，體現的是系統思維。學生根據自身知識結構，按照自己的價值觀念，遵循自己的思維習慣，形成不同的思維方式，教師在教學中可以采用適當的方式進行引導，保證學生思維方式的完善性。當前無論是線性思維方式還是非線性思維方式，應用于“地下水水文學”課程的教學中可從地下水的環境保護角度來分析。

地下水的不合理開采會破壞含水層的天然應力狀態和平衡條件，導致各種環境地質災害的發生。其控制措施為限制地下水開采量，進行地表水人工回灌，補給地下水資源，調整地下水的開采層次，避免集中開采。秉承“有機關聯式育人思維”，上述控制措施是相互關聯的，如果學生不具有思維的關聯性，容易在實踐中采取偏頗的處理方式。對于海水入侵問題，因水力條件的改變，咸淡水界面發生變動，可采取“整體融通式思維”，其控制措施為嚴格限制地下水開采量，使開采量小于補給量，以保持地下水對海水的正向水力坡度，優化開采布局和開采方案等。由于地下水水質污染的監測和治理比較困難，因此，對地下水環境的保護尤其重要，采取“綜合滲透式思維”進行系統的污染源調查、地下水水質監測、合理布局減污和防污措施，治理污染含水層是打破傳統教育方法和產生“系統教育力”的關鍵。

六、育人能力與地下水數值模型

“育人能力”針對不同的主體具有各自不同的意義，對教師來說，是培養學生學習的興趣、意識、方法、能力與習慣等；對于學生來說，意味著一種多種方式的學習和多種角度的全新“學習能力”。Visual MODFLOW是三維地下水流和溶質運移模擬評價的標準可視化系統［5］，Visual MODFLOW Flex軟件實現了概念模型和數值模型的轉化，具備二維和三維可視化功能。學生通過課堂上學習地下水運動方程的數值模擬方法，在實踐中通過運用Visual MODFLOW對地下水流場進行模擬，解決當地區域的水質、地下水供應和水源保護問題，進行人機交互式學習。Visual MODFLOW也可與地下水模擬系統GMS進行嵌套，屬于知識的拓展和認知的加深。隨著技術的發展，在地下水運動仿真領域會有更多軟件，學生只掌握課堂知識而沒有過硬的自主學習能力是不夠的。從教師角度來講，“新能力”昭示著要有“五育融合”的“教學新基本功”，既要善于在自身學科領域充分發揮每一堂課、每一個教育活動綜合性的“五育效應”，也要善于融合利用各育的育人資源，實現基于融合、為了融合、在融合之中的新型教學方式。

結語

當前，“地下水水文學”課程的“講學條件”和“動力體系”等約束條件已隨著我國頒布《地下水管理條例》（2021年）及《地下水環境監測技術規范》等得到解決。在各項措施推動過程中，圍繞“五育融合”和“全面培養體系”，需要注意避免將“五育”進行傳統的簡單疊加，而應在整體的框架內，在“五育”相互關聯的層面上，全面思考并整體設計各育的具體實施。對于“地下水水文學”課程來說，就是要將地下水運動的基本理論與地下水數值模型相結合，在評價地下水文要素的基礎上進行地下水資源評價。

推動基于“五育融合”基礎教育治理新體系構建切實需要的“融合”，以提升任課教師的基本業務水平。課堂上公平公正地對待每一名學生，提高具體工程項目在課堂教學中的分量，增加生產實踐在課程結業中所占的分值比例。突出“高質量的實施過程”和“高質量的融合過程”，同步帶動“評價對象”轉向地下水水質與地下水水環境。突出基于“五育”的融合機制，此系統應該能夠回答在高校課堂內地下水運動的基本理論知識與地下水數學模型的融合，在工程實踐單位地下水資源評價與地下水調控和管理的融合下，促成“五育”之間的相互作用，展現出宏觀的地下水調控與微觀的地下水環境之間的聯動作用，探索育人質量評價新機制。解決學生培養中理論知識與實踐能力相結合的整體評價之難，改變孤立評價學生每章節學習能力之方式。突出“教育主體”的作用，任課教師作為基礎課的主體要經常更新自身的知識架構，將最新的研究成果適當地融入課程教學中，形成新的教學基本功。

在跨學科協作實踐中探究“五育融合”的實現路徑、影響因素和形成機制。“地下水水文學”課程存在多學科交叉的特點，可與其他工程類學科融通整合。探索“五育”融合課堂，實現跨階段的教材更新，研究學科專業特點，選擇課堂授課、小組討論、課下實踐等多種教學方法，設計提問、小作業、大作業等教學環節，挖掘教學中的“五育”元素。總之，“五育融合”是新時代的探索和實踐，需要社會、學校、學院、教師、學生等主體的共同努力和培育。

參考文獻

［1］林才回，陳琳，吳煒旻.五育融合的內涵理解與學科落實［J］.福建教育，2022（46）：6-7.

［2］落全枝.“五育融合”視域下新時代大學生家國情懷的培育路徑探究［J］.科教文匯（中旬刊），2021（29）：37-40.

［3］張蔚榛，沈榮開.地下水文與地下水調控［M］.北京：中國水利水電出版社，1998：20-24.

［4］陳康，李方紅，高志娟，等.水文地質學基礎課程教學實踐探討［J］.科教文匯（中旬刊），2012（35）：49+79.

［5］D. K. Todd. L. W. Ma. Groundwater hydrology［M］. Third edition. USA. Publisher： Wiley.2004：431-440.

Practice of “Five-education Integration” on Professional Courses under the Background of Emerging Engineering Education： Taking the Groundwater Hydrology Course as an Example

LIN Lin， HUANG Shuang

（School of Water Resources and Hydropower Engineering， Wuhan University， Wuhan，

Hubei 430072，China）

Abstract： “Five-education integration” requires a new vision pattern， entry point， angle and strategy for different courses to promote the construction of a comprehensive teaching and studying training system. As a professional basic course， Groundwater Hydrology has great value and rich spirit， and must show a new development trend. The current problems focus on integration awareness， integration measures， integration process etc.. Exploring the practical strategy of “five education integration” from six aspects： education hypothesis， education stage， education practice， education concept， education thinking and education ability， which reflects the innovative value in the teaching of basic courses， is of great significance to the integrated development of Groundwater Hydrology.

Key words： five-education integration; Groundwater Hydrology; development trend; practice